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RessourcentypZeitschriftenartikel
TitelFundamental study of multi-track friction surfacing deposits for dissimilar aluminum alloys with application to additive manufacturing
DOI10.48548/pubdata-134
Handle20.500.14123/153
Autor*inSoujon, Malte (Institut für Produktionstechnik und -systeme (IPTS), Leuphana Universität Lüneburg  02w2y2t16)
Kallien, Zina  0009-0003-5133-0624 (Helmholtz-Zentrum Hereon  03qjp1d79)
Roos, Arne (Helmholtz-Zentrum Hereon  03qjp1d79)
Zeller-Plumhoff, Berit  0000-0002-7562-9423 (Helmholtz-Zentrum Hereon  03qjp1d79)
Klusemann, Benjamin  0000-0002-8516-5087  142865192 (Institut für Produktionstechnik und -systeme (IPTS), Leuphana Universität Lüneburg  02w2y2t16)
AbstractFriction surfacing is an emerging solid-state coating technology based on frictional heat induced plastic deformation at the tip of a consumable metallic stud that allows to deposit layers with a fine-grained recrystallized microstructure at temperatures below the melting point. The generation of sound, defect-free metallurgical joints between multiple adjacent overlapping friction surfacing deposits, also referred to as multi-track friction surfacing, from dissimilar aluminum alloys is the focus of this experimental work. An extensive volumetric defect analysis is carried out for various overlap configurations, including post-processing strategies in order to assess the inter-track bonding integrity using microscopic characterization techniques and micro-computed tomography. The effect of layer arrangement and overlap distance on the volumetric defect formation in both inter-track and layer-to-substrate interface is quantified and discussed. Post-processing via hybrid friction diffusion bonding process demonstrates a significant reduction in defect volume ratio, proving higher material efficiency. The gained knowledge was used to successfully build a multi-track multi-layer friction surfacing stack, demonstrating the suitability of this process for large-scale additive manufacturing components. The subsequent mechanical analysis reveals excellent homogeneous isotropic tensile properties of the additive structure in the range of the base material tensile strength.
SpracheEnglisch
SchlagwörterMulti-Track Friction Surfacing; Hybrid Friction Diffusion Bonding; Micro-CT; Defect Analysis; Tensile Properties; Additive Manufacturing
DDC620 :: Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Jahr der Veröffentlichung in PubData2024
Art der VeröffentlichungZweitveröffentlichung
PublikationsversionVeröffentlichte Version
Datum der Erstveröffentlichung2022-06-07
EntstehungskontextForschung
Fakultät / AbteilungFakultät Management und Technologie
Gefördert / finanziert vonEuropean Research Council
Förderer-IDTyp: ROR
Wert: 0472cxd90
Zugehöriges ProjektMA.D.AM
Förderkennzeichen / Projekt-ID101001567
Verfügbar ab / seit2024-01-22T15:38:22Z
Archivierende Einrichtung Medien- und Informationszentrum (Leuphana Universität Lüneburg  02w2y2t16)
Veröffentlicht durchMedien- und Informationszentrum, Leuphana Universität Lüneburg
  Informationen zur Erstveröffentlichung
ElementWert
RessourcentypZeitschrift
Titel des RessourcentypsMaterials and Design
IdentifierDOI: 10.1016/j.matdes.2022.110786
Publikationsjahr2022
Band219
Nummer110786
NummerntypArtikel
Verlag / AnbieterElsevier
  Zugehörige Ressourcen
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soujon_2022_fundamental_study_of_multi-track_friction_surfacing_deposits.pdf
MD5: 7e1f794d5606532cd7d6588d006319f9
Lizenz: 
open-access

3.82 MB
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